專利名稱：：一種高透明紫外阻隔節(jié)能膜及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于聚合物-無機納米粒子復合技術合成復合薄膜領域，具體涉及一種高透明紫外阻隔節(jié)能膜及其制備方法。技術背景紫外線是一種具有特定殺傷力的非可視光線，科學界稱其為"無形殺手"。上世紀20年代以來，由于碳氟系溶劑和氟利昂的大量使用，地球大氣層中臭氧層遭到嚴重的破壞，使到達地球表面的紫外線不斷增加。紫外線按照其波長的長短分為UV-A波段的波長為320~400nm;UV-B為280~320nm;UV-C為100~280nm;而波長在180nm以下的UV很容易被空氣吸收。所以，對人體能夠產生輻射的紫外線波長范圍為180~400nm。具有強輻射性的紫外線主要來自兩方面，一方面是太陽光中的紫外線，另一方面是人造光源，如各種紫外燈、電弧等。紫外線是一種電磁波，適量的紫外輻射具有殺菌作用并能促進維生素D的合成，有利于人體健康。但在烈日持續(xù)照射下，人體皮膚會失去抵御功能，易發(fā)生灼傷，出現紅斑或水泡。過量的紫外線照射還會誘發(fā)皮膚病(如皮炎、色素干皮癥)，甚至皮膚癌，促進白內障的生成并降低人體的免疫功能。目前，紫外線應用發(fā)展迅速，例如感光油漆、感光油墨等光敏材料的固化、照相制板、光刻、復印、皮膚病及內科疾病的治療、殺菌消毒、保健、熒光分析等領域的應用都有了快速發(fā)展。隨著紫外線輻射性及其應用范圍的不斷擴大，以及人們防紫外線意識的不斷提高，防紫外線玻璃也得到越來越廣泛的應用。人們也花費相當的人力物力對"無形殺手"采取有效的防護措施，研究開發(fā)研制各種防紫外線玻璃；另一方面，防紫外線玻璃在節(jié)能方面的應用潛力巨大，據統(tǒng)計，防紫外線玻璃引進千家萬戶之后，它每年的節(jié)電量相當于4個三峽電站的發(fā)電量?，F有的建筑玻璃大多用白玻璃或者有色玻璃，也有表面鍍膜的玻璃，鍍膜的主要用途大多是裝飾。為了阻擋日光的熱輻射和紫外輻射，一般選用深色的玻璃作建筑物外墻或者門窗玻璃，但是這樣犧牲了大部分可見光部分的日光照射，而且防紫外節(jié)能的功能有限。目前業(yè)內制造防紫外線玻璃的方法通常有以下幾種磁控濺射法、PVD、CVD鍍膜法以及熱噴霧方法鍍膜于玻璃等基材上。例如中國專利200410013397/^開了一種采用/f茲控賊射法制備氮纟參雜二氧化^i疏水和防紫外線輻射透明薄膜，但是該薄膜可見光平均透過率僅為70%~80%;中國專利02136643公開了一種鍍納米ZnO膜層的玻璃，但只是簡單提到使用CVD工藝或者真空磁控濺射工藝，而未提到其產業(yè)化數據和應用前景；中國專利01804833公開了一種含有二氧化鈰的抗反射防紫外線多層涂層，以六水合硝酸鈰、醇、螯合劑為相應溶劑，來制備防紫外線玻璃，但該方法無法真正實現大批量生產；中國專利200610135230公開了一種采用在線高溫熱解噴涂法制造的防紫外線鍍膜玻璃，其工藝復雜，該產品紫外線透過率^U氐于8%。上述方法所制備的薄膜中，其可見光透過率最高僅為80%,所用的成膜方法或設備價格昂貴，一次性投入大，成本高，對于基材和基材的形狀、尺寸都有一定的限制，或不適用于有機基材，產品質量一般，不適于大規(guī)模工業(yè)生產。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種高透明、紫外阻隔率高、節(jié)能、生產工藝簡單、成本低、可大面積現場施工、易于工業(yè)化生產的薄膜及其制備方法。本發(fā)明所提供的一種高透明紫外阻隔節(jié)能膜，其中，各組分及其含量百分比為有^L高分子5099.8wt°/。、金屬氧化物納米粒子0.2~50wty。和高分子助劑0~39.9wt%。其中，所述的有機高分子選自熱塑性的、可加工成型為透明薄膜的通用光學透明高分子化合物，如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸酯類聚合物、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)或聚氨基曱酸酯(PU)中的一種，或其中任意兩種或兩種以上的共聚物。所述的金屬氧化物納米粒子選自氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(ITO)或二氧化硅(Si02)納米粒子中的一種或多種，可以從市場上購買或者通過大家熟知的共沉淀法、水熱法、膠體法、噴霧熱解法、包裹沉淀法、醇-水鹽溶液加熱法制備得到。由于納米ZnO顆粒的量子尺寸效應，使其對紫外光的吸收帶產生"藍移現象"和"寬化現象"，導致其對紫外光吸收效果明顯。納米氧化銦錫和二氧化^^圭對紅外光吸收顯著，具有良好的節(jié)能作用。所述的高分子助劑選自鄰苯二曱酸二辛酯(D0P)、癸二酸二辛酯(DOS)、癸二酸二丁酯(DBS)、三甘醇二-2-乙基己酸酯3G8或固化劑(如光引發(fā)劑184中)的一種。其中，所述的節(jié)能膜的厚度為100納米1厘米，優(yōu)選厚度為100納米~300樣i米。本發(fā)明所提供的高透明紫外阻隔節(jié)能膜的制備方法有兩種，分別為溶液共混法和溶液-熔融共混法。其中，溶液共混法制備高透明紫外阻隔節(jié)能膜，包括以下步驟1)將金屬氧化物納米粒子分散在分散介質中，經攪拌、超聲等分散方法得到金屬氧化物納米粒子分散液；由于金屬氧化物納米粉體粒子極易團聚，另一方面，粒子的團聚對于金屬氧化物防紫外性能的影響顯著，因此，為了能得到性能優(yōu)異的膜，先將金屬氧化物納米粒子在分散介質中均勻分散。2)在步驟1)中制備的金屬氧化物納米粒子分散液中加入有機高分子，充分攪拌、混合均勻后，得到制膜原液，制膜原液中有機高分子在分散介質中的濃度為4~20wt°/。，有機高分子和金屬氧化物納米粒子的質量比為99~1:1;3)將步驟2)中得到的制膜原液通過常規(guī)的提拉、旋涂、噴涂、刮涂、轉移、浸漬或直接成型等方法，在惰性基片上制備出高透明紫外阻隔節(jié)能膜，其中，所述的惰性基片選自玻璃基片(如石英玻璃基片)或透明高分子膜基片(如聚對苯二曱酸乙二醇酯PET、聚碳酸酯PC、聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS)。溶液-熔融共混法制備高透明紫外阻隔節(jié)能膜，包括以下步驟1)將金屬氧化物納米粒子分散在分散介質中，經攪拌、超聲等分散方法得到金屬氧化物納米粒子分散液；2)在步驟1)中制備的金屬氧化物納米粒子分散液中加入有機高分子，充分攪拌、混合后得到待干燥溶液體系，待干燥溶液體系中，有機高分子在分散介質中的濃度為0.5~20wt%;干燥后得到母料，母料中有機高分子的百分含量為30~90wt%、金屬氧化物納米粒子的百分含量為10~70wt%;3)在步驟2)中制得的母料中加入有機高分子和高分子助劑，在攪拌機中充分均勻混合，制得全配方料，全配方料中有機高分子占70~99.8wt%、金屬氧化物納米粒子占0.2~10wt°/。，高分子助劑占0~28.8wt°/o;4)將步驟3)中得到的全配方料通過常規(guī)的擠出吹塑、壓延、拉伸或擠出澆塑等方法，制備出高透明紫外阻隔節(jié)能膜。本發(fā)明中所述的分散介質是可溶解目標高分子制成分散體系的溶劑，選自去離子水、乙醇、曱苯、丁酮、乙酸乙酯、苯酚、環(huán)乙酮、四氫呋喃或卣代烷烴中的一種或兩種。本發(fā)明所提供的節(jié)能膜作為功能膜可與惰性基片和保護膜組合成雙層復合或多層復合膜。本發(fā)明所提供的薄膜可應用于建筑、交通、航天等領域，用來制備建筑用玻璃貼膜、汽車(飛機)用玻璃貼膜、防爆膜等。與現有技術相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1)本發(fā)明所提供的節(jié)能膜可見光透過率高于85%，紫外線屏蔽性能優(yōu)異，紫外光線透過率不大于5%，優(yōu)選的不大于2%，節(jié)能效果顯著，還具有抗靜電性和抗電磁輻射的性能。2)本發(fā)明所提供的薄膜、貼膜，應用于玻璃或塑料視窗，是增加玻璃和視窗防紫外節(jié)能性能的方便易行的方法，并對已安裝的玻璃仍然適用。3)本發(fā)明所提供的膜的制備方法生產工藝簡便易行，可大面、現場施工，受場地、氣候、環(huán)境限制小。4)本發(fā)明所提供的膜的制備方法生產成本低，對薄膜尺寸和基材材料沒有限制。5)本發(fā)明所提供的膜的制備方法生克服溶液儲存穩(wěn)定性差的缺點，對環(huán)境污染小。6)本發(fā)明所提供的高透明紫外阻隔節(jié)能膜在建筑玻璃、汽車擋風玻璃、泳鏡或太陽眼鏡鏡片和軟性與硬性隱形眼鏡的防紫外線中有巨大應用前景。圖1、空白PET樣品和實施例1制備的薄膜樣品在200~800nm透射率光譜圖。圖2、空白P畫A-PS樣品和實施例制備的2薄膜樣品在200~800nm透射率光譜圖。圖3、空白PVB層壓薄膜樣品和實施例9制備的薄膜樣品在200~800n透射率光譜圖。以下結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明所進一步描述。具體實施例方式本發(fā)明通過相轉移的方法將金屬氧化物納米粒子分散到所需分散介質中或直接使用市售金屬氧化物納米粒子分散體系，其中，所使用的ZnO納米粒子分散體系均由新加坡納米材料科技有限公司提供，ITO為市售商品。采用UV-2501型紫外-可見分光光度計測定本發(fā)明所制備的節(jié)能膜的光學性能。實施例11)將ZnO納米粒子曱醇溶液粗分散體系經離心分離、洗滌后加入到無水乙醇中，經超聲制成均勻分散的氧化鋅納米粒子乙醇分散液，分散液中氧化鋅納米粒子的濃度為5.88wt°/。，呈長棒狀，徑長約50nm;2)取16ml步驟1)中的分散液，加入4ml無水乙醇，磁力攪拌混合均勻，超聲處理4h后，再加入O.8gPVB粉末，磁力攪拌混合均勻，超聲分散O.5h，制得制膜原液，所得制膜原液體系參數如表1-1;ZnO在EtOH中濃度(g/ml)PVB在EtOH中濃度(g/ml)ZnO/PVB(wtW0.040.04100表l-l3)選用PET基片提拉成膜將PET基片用去離子水、酒精進行預處理后，將其固定在提拉膜機的夾片上，將PET基片浸泡在步驟2)得到的制膜原液中，提拉成膜，提拉速度為2mm/min，所得薄膜厚度為350nm，光學性能測試結果如表1-2。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表1-2實施例21)將ZnO納米粒子正己烷粗分散體系經離心分離、洗滌后加入到曱苯溶液中，經超聲分散制成氧化鋅納米粒子曱苯分散液，分散液中氧化鋅納米粒子的濃度為5wt。/。的，呈圓J求形，粒徑為1020nm;2)分別按表2-1的比例量取曱苯溶液、P固A-PS(聚曱基丙烯酸甲酯P醒A和聚苯乙烯PS的共聚物)、和步驟l)中的氧化鋅納米粒子曱苯分散液，磁力攪拌混合均勻，得到制膜原液；<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2-13)將步驟2)得到的制膜原液澆鑄在模具中直接成型，所得薄膜厚度為300pm，光學性能測試結果如表2-2。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2-2實施例31)將Zn0納米粒子正己烷粗分散體系經離心分離、洗滌后加入到丁酮溶液中，經超聲分散制成濃度為5wty。的氧化鋅納米粒子丁酮分散液，分散液中氧化鋅納米粒子呈圓球形，粒徑為1020nm;2)分別按表3-1的比例量取丁酮溶液、聚合物P畫A-PS、和步驟1)中的氧化鋅納米粒子丁酮分散液，磁力攪拌混合均勻，得到制膜原液；<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>3)將步驟2)得到的制膜原液澆鑄在模具中直接成型，所得薄膜厚度為300jum，光學性能測試結果如表3-2。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實施例41)分別按表4-1的比例量取乙酸乙酯溶液、聚合物P畫A、和Zn0納米粒子乙酸乙酯分散體系，磁力攪拌混合均勻，得到制膜原液；<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>2)將上述制膜原液澆鑄在模具中直接成型，所得薄膜厚度為300jum，光學性能測試結果如表4-2;<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表4-2實施例51)量取濃度為4.lwt"/。的Zn0納米粒子水分散體系，體系中氧化鋅納米粒子呈圓球狀，粒徑約為1020nm,加入0.41gPVP粉末，磁力攪拌混合均勻，得到制膜原液，體系參數如表5-l;<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表5-l2)選用石英基片提拉成膜將石英基片用去離子水、酒精進行預處理后，將其固定在提拉膜機的夾片上，將石英基片浸泡在步驟l)得到的制膜原液中，提拉成膜，提拉速度為4mm/min，所得薄膜厚度為260nm，光學性能測試結果如表5-2。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表5-2實施例61)將ZnO納米粒子乙酸乙酯粗分散體系經離心分離、洗滌后加入到環(huán)己酮溶液中，經超聲分散制成濃度為5wty。的氧化鋅納米粒子環(huán)己酮分散液，分散液中氧化鋅納米粒子呈圓球形，粒徑為48nm;2)分別按表6-1的比例量取環(huán)己酮溶液、聚合物PC、和步驟1)中的氧化鋅納米粒子環(huán)己酮分散液，磁力攪拌混合均勻，得到制膜原液；Zn0在環(huán)己酮中濃度(g/ml)PC在環(huán)己酮中濃度(g/ml)ZnO/PC(wtW0.020.210表6-13)選用石英玻璃基片旋涂成膜將石英基片用去離子水、酒精進行預處理后，將其放置在旋涂機的吸片臺上，吸片，提拉成膜，勻膠速度為2000r/min，所得薄膜厚度為400nm，光學性能測試結果如表6-2?？梢姽馔高^率W)(550nm)紫外光屏蔽率(W(350nm)95.354.625表6-2實施例71)分別按表7-1的比例量取丁酮溶液、聚合物三烷氧基硅烷類P畫A、和氧化鋅納米粒子丁酮分散液，磁力攪拌混合均勻，得到制膜原液；ZnO在丁酮中濃度(g/ml)PMMA在丁酮中濃度(g/ml)ZnO/P腿(wt%)0.0040.14表7-12)將上述制膜溶液澆鑄在模具中直接成型，選所得薄膜厚度為300ium，光學性能測試結果如表7-2。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>實施例81)將8.8gPVB粉末，在磁力攪拌條件下加入到"Oml無水乙醇溶液中，充分攪拌、混合均勻，再取100g濃度為8.8w"/。的氧化鋅水分散溶液加入到上述混合均勻的PVB乙醇溶液中，得到待噴干溶液體系，體系中PVB在無水乙醇中的濃度為2wt°/。，體系中氧化鋅納米粒子呈圓J求形，并立徑約為10~2Onm;2)將步驟1)得到的待噴干溶液體系在噴霧干燥機上干燥，得到ZnO:PVB=1:1的母料；3)按PVB粉末、ZnO納米粒子、增塑劑DOP的重量比為100:1:30的比例稱取PVB粉末、步驟2)中的母料和增塑劑DOP,并在高速攪拌機中充分混合均勻，得到全配方料，組成見表8-l;<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表8-l4)將步驟3)得到的全配方料在注塑機中注塑成型，加料段溫度在100120。C,熔融段溫度在120-150。C，出口溫度在130~140°C，將注塑出的樣條用兩片石英片層壓薄膜，所得薄膜厚度為24(^111,光學性能測試結果如表8-2?？梢姽馔高^率(％)(550mn)紫外光屏蔽率(W(350nm)98.651.582表8-2實施例91)將氧化鋅甲醇溶液粗分散體系經離心分離、洗滌后加入到無水乙醇中，經超聲分散制成濃度為5.88wty。的氧化鋅納米粒子均勻分散的乙醇分散液，分散液中氧化鋅納米粒子呈長棒狀，徑長約50nm;2)稱取220g步驟1)制備的氧化鋅無水乙醇分散液，向其中加入633.86g無水乙醇溶液稀釋，邊^(qū)f茲力攪拌邊加入12.963gPVB粉末，充分攪拌、混合均勻，得到待噴干溶液體系，體系中PVB在無水乙醇中的濃度為2wt°/。；3)將步驟2)中制備的待噴干溶液體系在噴霧干燥機上干燥，得到ZnO:PVB=1:1的母料；4)按PVB粉末、ZnO納米粒子、增塑劑DOS的重量比為100:1:20的比例稱取PVB粉末、母料和增塑劑DOS,并在高速攪拌機中充分攪拌、混合均勻，得到全配方料，組成見表9-l;組成重量百分比(％)聚乙烯醇縮丁醛PVB82.64氧化鋅納米粒子0.83增塑劑DOS16.53表9-15)將步驟4)得到的全配方料在注塑機中注塑成型，加料段溫度在100~120°C,熔融l殳溫度在120150°C，出口溫度在130~140°C，將注塑出的樣條用兩片石英片層壓薄膜，所得薄膜厚度為210nim，光學性能測試結果如表9-2。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表9-2實施例101)將氧化鋅曱醇溶液粗分散體系經離心分離、洗滌后加入到無水乙醇中，經超聲分散制成濃度為5.88wt。/。的氧化鋅納米粒子均勻分散的乙醇分散液，分散液中氧化鋅納米粒子呈長棒狀，徑長約50nm;2)稱取220g步驟1)制備的氧化鋅的無水乙醇分散液，向其中加入633.86g無水乙醇溶液稀釋，再稱取12.963gPVB粉末，邊磁力攪拌邊加入PVB粉末，充分攪拌、混合均勻，得到待噴干溶液體系，體系中PVB在無水乙醇中的濃度為2wt°/。；3)將步驟2)中得到的待噴干溶液體系在噴霧干燥機上干燥，得到ZnO:PVB=1:1的母料；4)按PVB粉末、ZnO納米粒子、增塑劑DBS的重量比為100:1:40的比例稱取PVB粉末、母料和增塑劑DBS，并在高速攪拌機中充分攪拌、混合均勻，得到全配方料，組成見表10-1;<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表10-15)將步驟4)制備的全配方料在注塑機中注塑成型，加料段溫度在100120。C，熔融段溫度在120150°C,出口溫度在130~140°C，將注塑出的樣條用兩片石英片層壓薄膜，所得薄膜厚度為220nm，光學性能測試結果如表10-2。可見光透過率(W(550nm)紫外光屏蔽率(W(350nm)99.761.300表10-2實施例111)將氧化鋅曱醇溶液粗分散體系經離心分離、洗滌后加入到無水乙醇中，經超聲分散制成濃度為5.88wty。的氧化鋅納米粒子均勻分散的乙醇分散液，分歉液中氧化鋅納米粒子呈長^f奉狀，徑長約50nm;2)稱取220g步驟1)得到的氧化鋅的無水乙醇分散液，向其中加入356.66g無水乙醇溶液稀釋，再稱取5.544gPVB粉末，邊》茲力攪拌邊加入PVB粉末，充分攪拌、混合均勻，得到待噴干溶液體系，體系中PVB在無水乙醇中的濃度為1.5wt%;3)將上述待噴干溶液體系在噴霧干燥機上干燥，得到ZnO:PVB=7:3的母料；4)按PVB粉末、ZnO納米粒子、增塑劑3G8的重量比為100:2:35的比例稱取PVB粉末、步驟3)制備的母料和增塑劑3G8，并在高速攪拌機中充分攪拌、混合均勻，得到全配方料，組成見表11-1;組成重量百分比(%)聚乙烯醇縮丁醛PVB72.99氧化鋅納米粒子1.46增塑劑3G825.55表1H5)將步驟4)得到的全配方料在注塑機中注塑成型，加料段溫度在100120。C，熔融|殳溫度在120~150°C，出口溫度在130~140°C,將注塑出的樣條用兩片石英片層壓薄膜，所得薄膜厚度為300iain，光學性能測試，結果如表ll-2?？梢姽馔高^率(W(550nm)紫外光屏蔽率(%)(350nm)93.561.103表ll-2實施例121)將氧化鋅曱醇溶液粗分散體系經離心分離、洗滌后加入到無水乙醇中，經超聲分散制成濃度為5.88wty。的氧化鋅納米粒子均勻分散的乙醇分散液，分散液中氧化鋅納米粒子呈長棒狀，徑長約50nm;2)稱耳又80g氧化鋅的無水乙醇分散液，向其中加入470.4g無水乙醇溶液稀釋，再稱取9.408gPVB粉末，充分攪拌、混合均勻后向上述溶液中加入市售氧化銦錫IT0粉4.704g,攪拌均勻，得到待噴干溶液體系，體系中PVB在無水乙醇中的濃度為2wt%;3)將上述待噴干溶液體系在噴霧干燥機上干燥，得到ZnO:ITO:PVB=1:1:2的母料；4)按PVB粉末、ZnO納米粒子、ITO納米粒子、增塑劑DBS的重量比為100:1:1:40的比例稱取PVB粉末、母料和增塑劑DBS,并在高速攪拌機中充分攪拌、混合均勻，得到全配方料，組成見表12-1;組成重量百分比(y。)聚乙烯醇縮丁醛PVB70.42氧化鋅納米粒子0.7氧化銦錫IT00.7增塑劑DBS28.17表12-15)將上述全配方料在注塑機中注塑成型，加料段溫度在100120。C,熔融段溫度在120150°C，出口溫度在130-140°C，將注塑出的樣條用兩片石英片層壓薄膜，所得薄膜厚度為230nm，光學性能測試結果如表12-2?？梢姽馔高^率(%)(550nm)紫外光屏蔽率(%)(350nm)88.621.165表12-2實施例131)將氧化鋅正己烷粗分散體系經離心分離、洗滌后分散到氯仿中，經超聲分散制成濃度為8.36wt%的氧化鋅納米粒子均勻分散的氯仿分散液，分散液中氧化鋅納米粒子呈圓球形，粒徑為1020nm;2)稱取50g氧化鋅的氯仿分散液，向其中加入553.15g氯仿溶液稀釋，再稱取2.787g有機高分子PC加入到上述溶液中，充分攪拌、混合均勻，得到待噴干溶液體系，體系中PC在氯仿中的濃度為0.5wt%;3)將上述待噴干溶液體系在噴霧干燥機上干燥，得到ZnO:PC-3:2的母料；4)按ioo重量份的pc中添加o.8wty。的氧化鋅納米粒子的比例將PC、母料在高速攪拌機中充分混合均勻，得到全配方料，組成見表13-1;組成重量百分比(%)聚碳酸酯PC99.21氧化鋅納米粒子0.79表13-15)將上述全配方料在單螺桿擠出機中擠出薄膜，擠出溫度在230~35(TC，所得薄膜厚度為760pm，光學性能測試結果如表13-2?？梢姽馔高^率(%)(550nm)紫外光屏蔽率(°/)(350nm)89.654.362表13-2實施例141)將氧化鋅乙酸乙酯粗分散體系經離心分離、洗滌后分散到二氯曱烷溶液中，經超聲分散制成濃度為18.6wt°/的氧化鋅納米粒子均勻分散的二氯曱烷分散液，分散液中氧化鋅納米粒子呈圓球形，粒徑為4~8nm;2)稱取25g氧化鋅的二氯甲烷分散液，向其中加入2.9g二氯曱烷溶液稀釋，再稱取4.65g有機高分子PC加入到上述溶液中，充分攪拌、混合均勻，得到待噴干溶液體系，體系中PC在二氯曱烷中的濃度為20wt%;3)將上述待噴干溶液體系在噴霧干燥機上干燥，得到ZnO:PC=1:1的母料；4)按100重量份的PC中添加10wt。/。的氧化鋅納米粒子的比例將PC、母料在高速攪拌機中充分混合均勻，得到全配方料，組成見表14-1;組成重量百分比(y。)聚碳酸酯PC90.91氧化鋅納米粒子9.09表14-15)將上述全配方料在單螺桿擠出機中擠出薄膜，擠出溫度在230~35(TC,所得薄膜厚度為760jim，光學性能測試結果如表14-2。可見光透過率(W(550nm)紫外光屏蔽率(%)(350rnn)89.654.362表14-2實施例151)將氧化鋅正己烷粗分散體系經離心分離、洗滌后加入到苯酚中，經超聲分散制成濃度為6.35wtyn的氧化鋅納米粒子均勻分散的苯酚分散液，分散液中氧化鋅納米粒子呈圓球形，粒徑為1020nm;2)稱取30g氧化鋅的苯酚分散液，向其中加入426.72g苯酚溶液稀釋，再稱取17.145g有機高分子PET加入到上述溶液中，充分攪拌、混合均勻，得到待噴干溶液體系，體系中PET在苯酚中的濃度為4wt%;3)將上述待噴干溶液體系在噴霧干燥機上干燥，得到ZnO:PET=1:9的母料；4)按100重量份的PET中添加0.2wty。的氧化鋅納米粒子的比例將有機高分子PET、母料在高速攪拌機中充分攪拌、混合均勻，得到全配方料，組成見表15-1;組成重量百分比(％)聚對苯二甲酸乙二醇酯PET99.8氧化鋅納米粒子0.2表15-15)將上述全配方料雙螺桿擠出機中擠出薄膜，加料段溫度在200~220°C，熔融I史溫度在24026(TC,計量段溫度在270~280°C,機頭溫度在265匸左右，所得薄膜厚度為760光學性能測試結果如表15-2?？梢姽馔高^率(W(550nm)紫外光屏蔽率(W(350nm)91.364.569表15-2實施例161)將氧化鋅的正己烷粗分散體系經離心分離、洗滌后^L到曱苯溶液中，經超聲分散制成濃度為5wty。的氧化鋅納米粒子曱苯分散液，分散液中氧化鋅納米粒子呈圓球形，粒徑為10~20nm;2)分別按表16-1的比例量取曱苯溶液、聚合物PU、和氧化鋅曱苯分散液，磁力攪拌混合均勻，得到制膜原液；ZnO在甲笨中濃度(g/ml)PU在甲笨中濃度(g/ml)Zn0/(PU+ZnO)(wt%)0.0040.14表16-13)選用石英基片提拉成膜先將石英基片用酒精進行預處理，隨后將石英基片固定在提拉膜機的夾片上，將石英基片浸泡在制膜原液中，提拉成膜，提拉速度為4mm/min，所得薄膜厚度為300nm,光學性能測試結果如表16-2?？梢姽馔高^率W)(550nm)紫外光屏蔽率(W(350nm)88.693.698表16-權利要求1、一種高透明紫外阻隔節(jié)能膜，其特征在于，所述膜中的各組分及其含量百分比為有機高分子50～99.8wt％、金屬氧化物納米粒子0.2～50wt％和高分子助劑0～39.9wt％；其中，所述的有機高分子選自聚乙烯醇縮丁醛PVB、聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚丙烯酸酯類聚合物、聚苯乙烯PS、聚碳酸酯PC、聚對苯二甲酸乙二醇酯PET或聚氨基甲酸酯PU中的一種，或其中任意兩種或兩種以上的共聚物；所述的金屬氧化物納米粒子選自氧化鋅ZnO、氧化銦錫ITO或二氧化硅SiO2納米粒子中的一種或多種；所述的高分子助劑選自鄰苯二甲酸二辛酯DOP、癸二酸二辛酯DOS、癸二酸二丁酯DBS、三甘醇二-2-乙基己酸酯3G8或固化劑中的一種。2、根據權利要求1所述的節(jié)能膜，其特征在于，所述的節(jié)能膜厚度為100納米-l厘米。3、根據權利要求2所述的節(jié)能膜，其特征在于，所述的節(jié)能膜的厚度為100納米~30(H鼓米。4、權利要求1或2或3所述的一種高透明紫外阻隔節(jié)能膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)將金屬氧化物納米粒子分散在分散介質中，經攪拌、超聲分散得到金屬氧化物納米粒子分散液；2)在步驟1)中制備的金屬氧化物納米粒子分散液中加入有機高分子，充分攪拌、混合均勻后，得到制膜原液，制膜原液中有機高分子在分散介質中的濃度為4~20wt%,有機高分子和金屬氧化物納米粒子的質量比為99~1:1;3)將步驟2)中得到的制膜原液在惰性基片上制備高透明紫外阻隔節(jié)能膜。5、根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述的分散介質選自去離子水、乙醇、曱苯、丁酮、乙酸乙酯、苯酚、環(huán)乙酮、四氫呋喃或卣代烷烴中的一種或兩種。6、根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述的惰性基片選自玻璃基片或透明高分子膜基片。7、根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的自玻璃基片為石英玻璃基片；所述的透明高分子膜基片為聚對苯二曱酸乙二醇酯PET、聚石友酸酯PC、聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC或聚苯乙烯PS基片。8、權利要求1或2或3所述的一種高透明紫外阻隔節(jié)能膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)將金屬氧化物納米粒子分散在分散介質中，經攪拌、超聲分散得到金屬氧化物納米粒子分散液；2)在步驟1)中制備的金屬氧化物納米粒子分散液中加入有機高分子，充分攪拌、混合后得待干燥溶液體系，待干燥溶液體系中，有機高分子在分散介質中的濃度為0.5~20wt%，干燥后得到母料，母料中有機高分子的百分含量為30~90wt%、金屬氧化物納米粒子的百分含量為10~70wt%;3)在步驟2)中制得的母料中加入有機高分子和高分子助劑，在攪拌機中充分均勻混合，制得全配方料，全配方料中有機高分子占70~,99.8wt°/。、金屬氧化物納米粒子占0.2~10wt%，高分子助劑占0~28.8wt%;4)將步驟3)中得到的全配方料制備高透明紫外阻隔節(jié)能膜。9、根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述的分散介質選自去離子水、乙醇、曱苯、丁酮、乙酸乙酯、苯酚、環(huán)乙酮、四氫呋喃或卣代烷烴中的一種或兩種。10、一種高透明紫外阻隔節(jié)能膜的應用，其特征在于，所述的節(jié)能膜作為建筑用玻璃貼膜，汽車和飛機用玻璃貼膜或防爆膜中的功能膜，應用于建筑、交通、4元天領域。全文摘要一種高透明高紫外阻隔節(jié)能膜及其制備方法屬于聚合物-無機納米粒子復合技術合成復合薄膜領域。現有膜可見光透過率低，生產成本高。本發(fā)明膜的組分及其含量為有機高分子50～99.8wt％、金屬氧化物納米粒子0.2～50wt％和高分子助劑0～39.9wt％。本發(fā)明通過溶液共混法或溶液-熔融共混法制備膜。溶液共混法將有機高分子和金屬氧化物納米粒子分散在分散介質中得到制膜原液，再將制膜原液在基片上制備膜。溶液-熔融共混法將有機高分子和金屬氧化物納米粒子的混合液干燥得到母料，再將母料與有機高分子、高分子助劑混合后制備節(jié)能膜。本發(fā)明膜透明性高、紫外線屏蔽性能佳，節(jié)能效果好，制備工藝簡單、成本低，適于工業(yè)化生產。文檔編號C08L75/00GK101555340SQ20081010380公開日2009年10月14日申請日期2008年4月11日優(yōu)先權日2008年4月11日發(fā)明者孔祥容,曾曉飛,雪李,沈志剛,王國全,王陶冶,葛軍林,軼趙,陳建峰,霞陶申請人:北京化工大學;北京中超海奇科技有限公司